Auf ein Wort

„5G ist tatsächlich automagisch”

Der Hype um 5G ist riesig. Doch was den neuen Mobilfunkstandard technisch ausmacht und auf welche faszinierenden neuen Möglichkeiten wir uns freuen können, erklärt Dr. Arif Otyakmaz.

Mann mit VR-Brille und ausgestreckten Händen um Lichtkugel
© Getty Images
Dr. Arif Otyakmaz, Leiter der Vodafone Abteilung Business Network Solutions
© Blendfabrik/Jens Howorka

Dr. Arif Otyakmaz leitet seit Mai 2018 bei Vodafone die Abteilung Business Network Solutions in der Netzplanung. Er ist promovierter Elektrotechniker und war schon in der 4G-Forschung und Standardisierung aktiv.

Wie ordnen Sie den riesigen Hype um 5G ein?

Ich glaube, dafür gibt es zwei Gründe: Einerseits gibt es zu Recht große Erwartungen an die neuen Möglichkeiten, die das Netz bieten wird, andererseits gibt es große Aufmerksamkeit. Die letzte wirkliche Revolution war 2G Anfang der Neunzigerjahre. Es hat Neues ermöglicht: mobiles Telefonieren und SMS. Aber damals war den Leuten das Bahnbrechende gar nicht bewusst, weil sie es ja noch nicht kannten. Diesmal wissen wir, dass uns ein neues Netz mit unglaublichen Möglichkeiten erwartet, und die Öffentlichkeit ist darauf vorbereitet.

 

Welche Neuerungen bietet 5G denn?

Im Grunde bringt 5G drei große Neuerungen. Zwei davon sind eher evolutionär, aber eine ist wirklich eine Revolution. Zum einen wird sich die Kapazität und die dadurch beim Kunden ankommende Geschwindigkeit massiv erhöhen. Zum anderen wird sich die Latenz, also die Reaktionszeit des Netzes, sukzessive und schließlich radikal verringern, bis hin zum Echtzeitnetz. Die eigentliche Revolution an 5G aber ist die Möglichkeit, maßgeschneiderte Netze anbieten zu können. Das sogenannte Network Slicing wird es ermöglichen, dass man das vorhandene Mobilfunknetz in virtuelle Teilnetze mit spezifischen maßgeschneiderten Eigenschaften unterteilen kann.

 

Wie lassen sich diese drei Dimensionen umsetzen?

Die hohen Kapazitäten realisiert man durch zwei Schlüsseltechnologien: Da ist einmal das Beamforming durch Massive MIMO, auf Deutsch „Mehr-Antennentechnik“. Sie erlaubt es, so etwas wie „Lichtkeulen“ auszusenden, mit denen man mehrere Konversationen gleichzeitig führen kann. Das ist so, als hätte man viele Ohren und Münder und könnte mit diesen gleichzeitig mehrere Gespräche führen. Das würde ja die Kapazität eines Menschen auch erhöhen.

Die andere Schlüsseltechnologie ist, einfach mehr Frequenzspektrum einzusetzen. Das ist wie Magie in der Luft. Stellen Sie sich das vor wie bei einer Autobahn, die von zwei auf dreizehn Spuren erweitert wird: Es können viel mehr Autos gleichzeitig fahren, und jedes einzelne Auto kann auch schneller fahren, weil es nicht in einen Stau gerät.

 

Was ändert sich dadurch konkret?

Stellen Sie sich ein Fußballstadion oder ein Konzert vor, wo alle gleichzeitig streamen oder Fotos hochladen wollen – dabei müssen riesige Datenmengen transportiert werden. 5G löst dieses Problem mit immens hohen Kapazitäten. „The sky is the limit“, sozusagen.

 

Was ist Ihr Highlight an 5G?

Tatsächlich ist es der Aspekt des Echtzeitnetzes. Mit 5G wird es möglich sein, dass ich wie bei Star Trek in Echtzeit mit Hologrammen von Personen reden kann, die hunderte Kilometer weit entfernt sind.

 

Mann klettert an Satelitenmast
© Vodafone/Valery Kloubert
Mann klettert an Satelitenmast
© Vodafone/Valery Kloubert
Leuchtende Straße in Vogelperspektive
© Vodafone

Wie bei einer Autobahn, die um zusätzliche Spuren erweitert wird, führt die Erhöhung des Frequenzspektrums bei 5G zu höheren Kapazitäten.

Leuchtende Straße in Vogelperspektive
© Vodafone

Wie bei einer Autobahn, die um zusätzliche Spuren erweitert wird, führt die Erhöhung des Frequenzspektrums bei 5G zu höheren Kapazitäten.

„Das erhöhte Frequenzspektrum bei 5G ist wie Magie in der Luft.“

Bei der Latenz wird es ein bisschen komplizierter: Da ist einmal die sogenannte Funkschnittstelle zwischen dem Endgerät, zum Beispiel einem Smartphone, und der Basisstation, also den Antennen auf dem Dach. Dann gibt es das Transportnetz, also die Verbindung dieser Basisstation mit dem sogenannten Core-Netz, dem Rechenzentrum des Mobilfunknetzes.

 

Und wie wird die Reaktionszeit bei 5G gesenkt?

Die Latenz wird tatsächlich auf der gesamten Kette reduziert: Auf der Funkschnittstelle zwischen dem Smartphone und der Antenne müssen Sie sich das vorstellen wie einen Zug, der heute jede Stunde fährt. Dabei müssen Sie mathematisch gesehen im Mittel eine halbe Stunde warten. Würde der Zug aber alle zehn Minuten kommen, wären es im Schnitt nur noch fünf Minuten. Genau das macht man auf der Funkschnittstelle: Der Zug kommt einfach viel häufiger.

Das war die halbe Miete für die Reduzierung der Latenz, die andere ist: Heute wandern die Daten von der Basisstation zum Rechenzentrum durch ganz Deutschland, im Extremfall sogar bis zu einem Server in Kalifornien. Mit 5G kann man das Rechenzentrum oder auch den Server in das Gebäude des Kunden bringen und damit die Latenz auf einen niedrigen einstelligen Millisekundenwert reduzieren. Wir bringen also den Berg zum Propheten.

 

Wie sieht es mit Sicherheitsaspekten in 5G aus?

Hier kommt das Network Slicing ins Spiel: Der Roboterarm beispielsweise nutzt einen anderen Slice als eine WhatsApp-Nachricht. Die Daten des Roboterarms verlassen die Fabrikhalle gar nicht. Er hat sozusagen sein eigenes privates Netz. Bei e.GO hat man zunächst versucht, die Smart Factory über WLAN-Netze aufzubauen. Die Automatisierung hat einfach nicht funktioniert, weil das WLAN-Netz nicht darauf ausgelegt ist, ein Echtzeitnetz zu sein. Es hat seine technologischen Limitierungen. Die durch Network Slices garantierten Echtzeitfähigkeiten des Netzes sind ein riesiger Schritt in der Automatisierung und der Industrie 4.0.

 

Erkennt das Netz automatisch, welches Bedürfnis meine Anwendung hat, oder muss ich das dem Netz mitteilen?

Das Netz ist intelligent und erkennt dies von selbst – es ist tatsächlich „automagisch“.

 

 

Mann mit Roboterarm und Tablet in den Händen
© Getty Images/Cultura RF

Die durch Network Slices garantierten Echtzeitfähigkeiten des Netzes sind ein riesiger Schritt in der Automatisierung und der Industrie 4.0.

Mann mit Roboterarm und Tablet in den Händen
© Getty Images/Cultura RF

Die durch Network Slices garantierten Echtzeitfähigkeiten des Netzes sind ein riesiger Schritt in der Automatisierung und der Industrie 4.0.

Automated Guided Vehicle in Produktionswerk
© Vodafone/ Fabian Stürtz
Automated Guided Vehicle in Produktionswerk
© Vodafone/ Fabian Stürtz

„5G wird das Mobilfunknetz sein, bei dem die Limitierung nicht mehr am Netz liegen wird. Die Kreativität der Menschen wird das Limit sein.“

Wie lange müssen sich die Kunden denn noch gedulden, bis sie die neue Technik für sich nutzbar machen können?

Sie können jetzt schon starten. Wir haben am 16. Juli als erster Netzbetreiber 5G kommerziell gelauncht.
Bevor wir unseren Geschäftskunden 5G anbieten, führen wir zunächst eine Anforderungsanalyse durch. Oft wird gesagt „Ich möchte 5G haben“ – 5G ist aber keine Anforderung, 5G ist eine Lösung mit bestimmten Möglichkeiten. Eine Anforderung wäre zum Beispiel: „Ich möchte, dass die Information in maximal x Millisekunden von A nach B kommt.“ Wir übersetzen die Bedürfnisse des Kunden in technische Lösungen.

Einige Schlüsseltechnologien haben wir aber schon in unser 4G-Netz implementiert: Mit unserem Maschinennetz existiert ein physikalischer Network Slice. Dieses wird schon genutzt, um etwa Heizungsstände abzulesen oder eine Fahrzeugflotte zu verfolgen.

Das Beamforming, Massiv MIMO, ist in unserem 4G-Netz ebenfalls schon verfügbar: In Gebieten, in denen es keine gute Festnetzanbindung gibt, können die Menschen dank des sogenannten „Fixed Wireless Access“ über einen GigaCube trotzdem breitbandig ins Internet. Wir nennen das Produkt Vodafone Village.

Ich glaube, das vermittelt ein Gefühl, was die Zukunft mit 5G bringen wird.

Können Sie 5G in einem Satz erklären?

5G wird das Mobilfunknetz sein, bei dem die Limitierung nicht mehr am Netz liegen wird. Die Kreativität der Menschen wird das Limit sein.

5G ermöglicht viele neue Anwendungen für jede Branche: